atmosfäär

Atmosfäär

atmosfäär (< kr atmos 'aur' + sphaira 'kera'), planeeti või muud taevakeha ümbritsev gaasikiht.

Maa atmosfääri ehk õhkkonna ülapiir ei ole täpselt määratav ja väga hõre atmosfäär ulatub Maa pinnast tuhandete kilomeetrite kauguseni. Meteoroloogias loetakse (hämarikunähtuste ja virmaliste vaatluste põhjal) atmosfääri ülapiiri kõrguseks 1000–1200 km. Atmosfäär on kihilise ehitusega.

Temperatuuri muutumise järgi jaguneb ta vertikaalsihis järgmisteks kihtideks: troposfäär – aluspinnast 9–17 km kõrguseni ulatuv kiht, kus kõrguse suurenedes temperatuur langeb, tropopaus – üleminekukiht, mis keskmistel laiustel katkeb, moodustades polaarse (9–12 km) ja ekvatoriaalse tropopausi (15–18 km), stratosfäär –  tropopausist 50–55 km kõrguseni ulatuv kiht, mille alaosa on külm, ülaosas põhjustab päikesekiirguse neeldumine osoonis temperatuuri tõusu, mesosfäär – stratosfäärist 80 km kõrguseni ulatuv kiht, kus kõrguse suurenedes langeb temperatuur alla –100 °C, ja termosfäär – 80 km-st kõrgemal olev kiht, kus temeratuur tõuseb 1000 ja enama kraadini.

Molekulmassi järgi eristatakse homosfääri (kuni umbes 100 km), kus õhu molekulmass on 29, ja heterosfääri (üle 100 km), kus õhu molekulmass on alla 29, elektrijuhtivuse järgi neutrosfääri (kuni umbes 80 km), kus elektriliselt laetud õhuosakeste arv on neutraalsete osakeste arvuga võrreldes väike, ja ionosfääri (üle 80 km), kus valdavad on laenguga osakesed, keemiliste protsesside järgi osonosfääri (10–50 km), kus tekib osoon, kemosfääri, kus toimuvad fotokeemilised reaktsioonid ning mis hõlmab stratosfääri, mesosfääri ja ionosfääri, ning eksosfääri – atmosfääri kõrgeimat kihti, kus õhuosakesed hajuvad maailmaruumi (alumine piir umbes 800 km kõrgusel).

Atmosfääri koostise muutumine Maa ajaloo vältel

Maa atmosfääri mass on umbes 5·10¹⁸ kg. Ta koosneb puhtast kuivast õhust, mis on lämmastiku (78,08% mahu järgi), hapniku (20,95%), argooni (0,93%), süsinikdioksiidi (0,03%), neooni, heeliumi, metaani, krüptooni, vesiniku, ksenooni, ammoniaagi, vesinikperoksiidi, joodi ja radooni (kokku 0,01%) mehaaniline segu, ning veeaurust (kuni 4%) ja aerosooliosakestest. Kõrguse suurenedes kahaneb veeauru ja aerosooliosakeste hulk kiiresti, kuiva puhta õhu keemiline koostis muutub vähe, v.a süsinikdioksiidisisaldus. Kõrgusel üle 100 km on hapnik atomaarne, veel kõrgemal on ka lämmastik aatomiteks dissotsieerunud.

Maa ajaloo vältel on atmosfäär gaaside hajumise tõttu planeetidevahelisse ruumi, molekulide dissotsiatsiooni, keemiliste, geokeemiliste ja bioloogiliste protsesside, inimtegevuse ja muu sellise toimel märgatavalt muutunud. Varasem atmosfäär (4,5–2,8 miljardit aastat tagasi) koosnes peamiselt metaanist ja süsinikdioksiidist.

Atmosfääri uurimisega tegeldi juba antiikajal, teadus atmosfäärist – meteoroloogia – kujunes 19. sajandil.